Die Think Tanks Energy Watch Group (EWG), World Future Council (WFC)/ Global Renewables Congress (GRC) und der Haleakala Stiftung haben die Bedingungen in mehr als 20 Ländern analysieren lassen. Ihr Ergebnis: Besonders Ausschreibungen stellen ein erhebliches Hemmnis für das notwendige exponentielle Wachstum von kleinen und mittleren Photovoltaik- und Windkraft-Projekten dar. Damit geraten auch die Pariser Klimaziele in Gefahr.

Die Ausbauziele für Photovoltaik, Windkraft und Co. sind weltweit zu niedrig, um das für die Pariser Klimaziele notwendige exponentielle Wachstum zu erreichen. Auch der zunehmende Einsatz von Ausschreibungen für den Ausbau der erneuerbaren Energien schaffe erhebliche zusätzliche Hindernisse speziell für kleine und mittlere Projekte, so das Ergebnis einer Studie im Auftrag der Think Tanks Energy Watch Group (EWG), World Future Council (WFC)/ Global Renewables Congress (GRC) und der Haleakala Stiftung, die am Freitag veröffentlicht wurde. Sie haben die politischen Rahmenbedingungen in mehr als 20 Ländern basierend auf empirischen Beobachtungen analysieren lassen.

Insgesamt sechs „Kernprobleme“ seien gefunden worden, die auf die verstärkte Nutzung von Ausschreibungen für Photovoltaik und Windkraft zurückgehen. Diese würden keinen fairen Marktzugang für alle Akteure bieten und schreckten vor allem kleinere Betreiber ab. Hinzu komme, dass kleine und mittlere Projekte in den Ausschreibungen oft wenig Chancen auf Zuschläge hätten. Damit förderten die Auktionen eine Marktkonzentration zugunsten finanzstarker und großer Akteure und beeinträchtigten die allgemeine Akzeptanz für Erneuerbare. Zudem sei festgestellt worden, dass Ausschreibungen häufig unterzeichnet seien oder Projekte nicht oder nur verzögert realisiert würden. „Ausschreibungen garantieren weder ein niedriges Vergütungsniveau, noch haben sie die jüngsten Kostensenkungen der erneuerbaren Energien verursacht“, so das sechste Kernproblem.

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Der Wasserstoff-Speicher wird nahe Berlin in rund 1000 Metern Tiefe entstehen. Er soll 500 Kubikmeter groß werden und im Frühjahr 2022 in Betrieb gehen. EWE arbeitet dabei mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) zusammen.

Der Oldenburger Energieversorger und -dienstleister EWE will im Februar 2021 damit beginnen, in Rüdersdorf bei Berlin einen Kavernenspeicher für Wasserstoff zu bauen. Die 500 Kubikmeter messende Testkaverne – so groß wie ein Einfamilienhaus – wird in etwa 1000 Metern Tiefe entstehen. Dort sollen 100 Prozent Wasserstoff eingespeichert werden. Das Volumen der Kaverne reicht für fünf bis sechs Tonnen aus. Bei dem Forschungsprojekt kooperiert EWE mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

EWE übernimmt damit eigenen Angaben zufolge eine Vorreiterrolle. „Wir erhoffen uns in der zweiten Jahreshälfte 2022 insbesondere Erkenntnisse darüber, welchen Reinheitsgrad der Wasserstoff nach dem Ausspeichern aus der Kaverne hat. Dieses Kriterium ist besonders wichtig für die Wasserstoffanwendung im Mobilitätssektor“, erklärt EWE-Chef Stefan Dohler. Das DLR-Institut für Vernetzte Energiesysteme in Oldenburg untersucht unter anderem die Qualität des Wasserstoffs während des Speicherns und nach der Entnahme aus der Kaverne.

Die Erkenntnisse aus dem Forschungsprojekt sind problemlos auf Kavernen mit dem 1.000-fachen Volumen übertragbar, sagt Paul Schneider, Wasserstoffexperte bei EWE. „Ziel ist es, in Zukunft Kavernen mit Volumina von 500.000 Kubikmetern – in denen der Eiffelturm Platz fände – zur Wasserstoffspeicherung zu nutzen“, erklärte der Ingenieur.

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Dem Jahresbericht des BDEW zufolge haben die Erneuerbaren 2020 in Deutschland gut vier Prozent mehr Strom geliefert als im Vorjahr. Die Energiewirtschaft reduzierte ihre CO2-Emissionen um 15 Prozent.

Wind, Photovoltaik, Biomasse und andere regenerative Energieträger hatten 2020 einen Anteil von 44,6 Prozent an der Bruttostromerzeugung. Davon entfielen 9,4 Prozentpunkte auf die Photovoltaik. Das geht aus dem Jahresbericht „Energieversorgung 2020“ des Bundesverbandes der Energie- und Wasserwirtschaft BDEW hervor. Zusammen erzeugten sie fast 252 Milliarden Kilowattstunden Strom – 4,2 Prozent mehr als im Vorjahr.

Dieses Plus ist einer der beiden zentralen Gründe dafür, dass die CO2-Emissionen der Energiewirtschaft hierzulande gegenüber dem Vorjahr um 15 Prozent auf 217 Millionen Tonnen CO2 gesunken sind. Im Vergleich zu 1990 sind die Emissionen um etwa 53 Prozent zurück gegangen. Zweiter Grund ist der niedrigere Stromverbrauch: Insgesamt fast 544 Terawattstunden wurden 2020 verbraucht, etwa 4,4 Prozent weniger als im Vorjahr. Der BDEW erklärt dies unter anderem mit der Corona-Pandemie.

Die Windenergie an Land und auf See ist mit einer Stromerzeugung von zusammen 133 Milliarden Kilowattstunden inzwischen mit Abstand der wichtigste Energieträger im deutschen Strommix. Ihr Anteil an der Bruttostromerzeugung lag bei 24 Prozent. Sie erzeugte annähernd so viel Strom wie sämtliche Braun- und Steinkohlekraftwerke zusammen. Deren Erzeugung ist auch in diesem Jahr deutlich zurückgegangen: Die der Steinkohle um mehr als ein Viertel, die der Braunkohle um knapp ein Fünftel. Auch die Kernenergie kommt – insbesondere aufgrund der Stilllegung des Kernkraftwerks Philippsburg 2 Ende 2019 – auf ein Minus. Die Stromerzeugung aus Gaskraftwerken legte dagegen leicht um 0,7 Prozent zu.

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Die Partner wollen in diesem Pilotprojekt eine dreistellige Zahl von Wärmepumpen und Stromspeichern zu einem virtuellen Kraftwerk bündeln. Für die Steuerung nutzt Tennet eine Blockchain-Plattform.

Wärmepumpen sollen eine Schlüsselrolle bei der Dekarbonisierung des Gebäudesektors spielen – können mit einer intelligenten Steuerung aber auch einen Beitrag zur Stabilisierung der Stromnetze leisten. Wie das konkret geschehen könnte, untersuchen der Netzbetreiber Tennet und der Heiztechnik-Hersteller Viessmann jetzt in einem Pilotprojekt.

Die Steuerung der Wärmepumpen erfolgt über eine von Viessmann entwickelte App namens ViCare, die die Kunden bereits für ihre Anlagen nutzen. Der Fahrplan der Wärmepumpen wird mit den Anforderungen von Tennet abgeglichen. Der Betrieb der Anlagen wird wenn möglich in Zeiten verschoben, in denen auf Grund von Engpässen im Stromnetz die Einspeisung erneuerbaren Stroms reduziert werden müsste – etwa durch das Abregeln von Windrädern.

Voraussetzung ist aber, dass Kunden einen Stromtarif in der ViShare Energy Community über den Vertragspartner Digital Energy Solutions, ein Tochterunternehmen von Viessmann, abschließen. Die Wärmepumpen werden so gesteuert, dass sie Tennet für das Engpassmanagement zur Verfügung stehen, ohne dass die teilnehmenden Haushalte Komforteinbußen verzeichnen müssen.

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Thyssenkrupp entwickelt mit den Fördermitteln des Ministeriums Elektrolyse-Komponenten weiter. Sie sollen in einer Anlage eingesetzt werden, die bis 2025 große Mengen an Wasserstoff und Ammoniak produziert.

Im Projekt „Neom“ will ein internationales Konsortium im Nordwesten Saudi-Arabiens bis 2025 eine Anlage errichten, die mit vier Gigawatt Solar- und Windleistung täglich 650 Tonnen grünen Wasserstoff und rund 3000 Tonnen klimaneutrales Ammoniak produziert. Thyssenkrupp wird Elektrolyseure für Neom liefern. Für deren Weiterentwicklung hat das Bundeswirtschaftsministerium jetzt Fördermittel bereitgestellt. Wie hoch die Förderung ausfällt, teilte das Ministerium nicht mit.

Bei dem Projekt in Saudi-Arabien soll erstmals ein 20 Megawatt leistungsstarkes Modul für die Wasserelektrolyse eingesetzt werden. Mit dem produzierten Wasserstoff wird Ammoniak hergestellt, der international verschifft und nach Rückumwandlung zu Wasserstoff unter anderem im Verkehrssektor eingesetzt werden soll. An Neom sind der US-Gashersteller Air Products und der Kraftwerksbetreiber ACWA Power aus Saudi-Arabien sowie das dortige Königshaus beteiligt.

Ammoniak lässt sich sehr viel einfacher, effizienter und kostengünstiger speichern und transportieren als Wasserstoff. Um Ammoniak transportieren zu können, muss es verflüssigt werden. Das geschieht bei minus 33 Grad. Wasserstoff wird dagegen erst bei minus 253 Grad flüssig. Zudem benötigt man für den Transport von Ammoniak weniger Raum als für Wasserstoff, da die Energiedichte bezogen auf das Volumen höher ist. Dazu kommt: Ammoniak kann in dünnwandigen, großen Metallcontainern gelagert werden. Wasserstoff dagegen benötigt kleinere Container, die besonders hohen Drücken standhalten müssen und daher deutlich teurer sind. Der energetische Mehraufwand für den Umweg über das Ammoniak ist dabei verglichen mit dem Strombedarf der Elektrolyse gering.

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Das Potenzial für Photovoltaik auf Dächern ist bislang nur zu zwölf Prozent ausgeschöpft. Das Kompetenzzentrum Naturschutz und Energiewende unterstützt deshalb eine Photovoltaik-Pflicht für Gebäude und Parkplätze. Auch Solarparks stehen die Naturschutz-Experten prinzipiell positiv gegenüber.

Das Kompetenzzentrum Naturschutz und Energiewende verlangt, im Zuge der EEG-Novelle dem Zubau von Photovoltaik-Anlagen auf Dächern und an Lärmschutzwänden den Vorzug vor neuen Solarparks zu geben. Dies sei grundsätzlich am naturverträglichsten, da damit keine Flächen belastet oder versiegelt werden. Das von der Umweltstiftung Michael Otto getragene und vom Bundesumweltministerium finanzierte Zentrum verweist darauf, dass das Potenzial für Photovoltaik auf Dächern bislang nur zu zwölf Prozent ausgeschöpft ist.

Einen wirksamen Anreiz zur besseren Erschließung dieser Potenziale könnte eine flächendeckende Photovoltaik-Pflicht für diese Anlagen geben, regt das Kompetenzzentrum an. Eine solche Pflicht wäre grundsätzlich für alle öffentlichen Bauten, alle private Neubauten oder Dachsanierungen möglich, aber auch für die Elektromobilität aller Parkplätze ab einer gewissen Größe.

In einzelnen Ländern besteht bereits eine solche Photovoltaik-Pflicht. So müssen in Baden-Württemberg ab 2022 alle neuen Nicht-Wohngebäude sowie alle neuen überdachten Parkplätze mit mindestens 75 Stellplätzen mit Photovoltaik ausgerüstet werden. In Hamburg und Bremen soll eine Pflicht für alle neuen Gewerbe- und Wohngebäude gelten. Später soll sie auch auf Dachsanierungen bestehender Gebäuden ausgeweitet werden. In Berlin hat der Senat jüngst das „Solargesetz Berlin“ beschlossen, das den Bau und Betrieb von Anlagen bei Neubauten und umfangreichen Dachsanierungen vorschreibt.

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Anders als in den Vorjahren liegen die Ausgaben der Übertragungsnetzbetreiber weiterhin über den Einnahmen. Der Verlust auf dem EEG-Konto ist so hoch wie nie zuvor.

Stieg der Überschuss auf dem EEG-Konto in den vergangenen Jahren in immer schwindelerregendere Höhe, ist nun genau das Gegenteil zu verzeichnen. Ende November betrug das Minus bereits mehr als 4,4 Milliarden Euro. Vor Jahresfrist lag das Plus noch bei 1,7 Milliarden Euro im Plus. Im März 2019 hatte es mit knapp 6 Milliarden Euro seinen bisherigen Höchststand erreicht – nur gut 1,5 Jahre später nun der bisherige Tiefpunkt des EEG-Kontostandes. Im Laufe des bisherigen Jahres lagen die Einnahmen der Übertragungsnetzbetreiber damit rund 6,5 Milliarden Euro unter den Ausgaben. Maßgeblich geschuldet ist dies der Situation durch die Corona-Pandemie, die auch am Strommarkt deutliche Spuren bei Nachfrage- und Preisentwicklung hinterlassen hat.

Der Verlust auf dem EEG-Konto wird durch Haushaltsmittel ausgeglichen, damit die Umlage auch im nächsten Jahr stabil bleibt. Sie sinkt dann leicht auf 6,5 Cent pro Kilowattstunde und auch im Jahr danach ist bereits eine weitere Reduzierung auf 6,25 Cent pro Kilowattstunde mit dem Corona-Konjunkturpaket der Bundesregierung beschlossen worden. Die Gegenfinanzierung soll aus den Einnahmen aus dem neuen Brennstoff-Emissionshandel sowie erneut aus Bundesmitteln erfolgen.

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„Die Notwendigkeit für beschleunigtes Handeln war nie dringender, wenn es um die Zukunft unseres Planeten geht.“ – Für eine klimaneutrale Wirtschaft bis 2050 muss Europa seinen Anteil an erneuerbaren Energien auf mindestens 80 Prozent des europäischen Energiemix anheben. Selbst Kommissionspräsidentin Ursula von der Leyen hat in ihrer Rede zur Lage der Europäischen Union mit deutlichen Worten klargemacht, wie wichtig dieser im Green Deal verankerte Paradigmenwechsel ist. Auch wenn die CO2-Emissionen infolge der Covid-19-Pandemie zuletzt zurückgegangen sind, bedarf es gemeinsamer Anstrengungen, um diesen Trend zu verstetigen und einen nachhaltigen Wandel herbeizuführen, sobald die Industrie wieder auf Hochtouren läuft.

Solar- und Windenergie sind während der Covid-19-Pandemie kontinuierlich gewachsen. Aber, das Wachstum nicht groß genug, um das Abschalten der Kernkraftwerke auszugleichen – mit der Folge, dass die Nutzung fossiler Brennstoffe in den letzten Monaten sogar zugenommen hat. Das zeigt, dass wir aktuell noch nicht über die richtigen Mechanismen verfügen, um Erneuerbare Energien mit der notwendigen Geschwindigkeit auszubauen.

Die Solarenergie kann bei der Transformation der europäischen Industrie und der Wirtschaft insgesamt eine besonders wichtige Rolle spielen. Während Photovoltaik-Anlagen aktuell nur einen Anteil von 5 Prozent an der europäischen Stromerzeugung ausmachen, dürfte dieser Wert bis zum Jahr 2050 auf 36 Prozent steigen. Die finnische LUT-Universität prognostiziert sogar einen Anteil von bis zu 62 Prozent.

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Die Industrie steht dem Bericht zufolge vor einer neuen Phase dynamischen Wachstums. Für das kommende Jahr sind dennoch Engpässe beim Polysilizium zu erwarten.

Die Polysilizium-Industrie wird nach drei Jahren stagnierender Nachfrage in eine neue Phase des dynamischen Wachstums eintreten. „“Da Photovoltaik-Kraftwerke die billigste Energiequelle geworden sind, werden die weltweiten PV-Installationen in den kommenden Jahren schneller ansteigen, als viele heute denken. Das wird die Nachfrage nach Polysilizium antreiben“, sagt Johannes Bernreuter, Kopf von Bernreuter Research und Autor von „The Polysilicon Market Outlook 2024“. Erst einmal seien für 2021 jedoch Angebotsengpässe vorhersehbar. Ab 2022 sieht Bernreuter dann aber die Gefahr eines Überangebots von Polysilizium.

„Damit der Markt im Gleichgewicht bleibt, müssten die weltweiten Photovoltaik-Installationen sowohl 2022 als auch 2023 um 30 Prozent jährlich wachsen, um 2023 dann 270 Gigawatt zu erreichen“, so Bernreuter weiter. „Das ist nicht unmöglich, würde aber erfordern, dass der Photovoltaik-Markt sein Tempo enorm erhöht.“ Bereuter erwartet für dieses Jahr einen globalen Photovoltaik-Zubau von etwa 127 Gigawatt.

Das erwartete Überangebot werde durch den massiven Kapazitätsausbau der großen chinesischen Polysilizium-Hersteller entstehen. So habe Tongwei in diesem Jahr den deutschen Konkurrenten Wacker Chemie bereits als weltgrößten Produzenten abgelöst. Der Ausbau der Kapazität werde vor allem durch die stark steigende Nachfrage nach Polysilizium mit Mono-Qualität im Allgemeinen und dem rapiden Wachstum von der Waferhersteller Longi und Zhonghuan Semiconductor angetrieben, so Bernreuter weiter. Als Konsequenz sind nach seiner Analyse bereits 14 kleine und mittelgroße chinesische Polysilizium-Hersteller, die hauptsächlich für multikristalline Wafer produzierten, zwischen 2017 und 2019 aus dem Markt gedrängt worden. Auch die drei verbliebenen südkoreanischen Polysilizium-Produzenten hätten ihre Produktion eingestellt. In den USA wiederum legte REC Silicon seine Produktion still und Hemlock Semiconductor halbierte seine Produktionskapazitäten.

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Die Hochrechnungen der Bonner Analysten zeigen, dass in diesem Jahr die Marke von den Photovoltaik-Anlagen bis zehn Kilowatt Leistung erstmals in Summe geknackt wird. Das Umsatzvolumen allein in diesem Marktsegment liegt demnach bei 1,4 Milliarden Euro und damit 73 Prozent höher als noch 2019.

Die Nachfrage nach privaten Photovoltaik-Anlagen war das ganze Jahr 2020 über hoch. Zu Jahresbeginn vor allem getrieben durch die Angst, dass es nach erreichen des 52 Gigawatt-Deckels keine Einspeisevergütung mehr geben könnte, blieb die Nachfrage auch nach der Streichung des Deckels aus dem EEG im Sommer weiter hoch. Die Hochrechnungen von EuPD Research zeigen, dass es in diesem Jahr in Summe wohl erstmals mehr ein Gigawatt an Neuinstallationen bei den Photovoltaik-Anlagen bis 10 Kilowatt Leistung geben wird.

Die Bundesnetzagentur hat bislang Zubauzahlen bis zum Monat Oktober veröffentlicht, die EUPD Research für seine Prognose herangezogen hat. Demnach erreichen die kleinen 122.000 Kleinanlagen in den ersten zehn Monaten des Jahres eine kumulierte Leistung von 905 Megawatt. Dies sei bereits ein neuer Rekordwert. Für November und Dezember 2020 erwarten die Bonner Analysten „saisonal bedingt“ eine etwas geringere Zahl an Neuinstallationen. Dennoch prognostizieren sie für das laufende Jahr in dem Segment bis 10 Kilowatt ein Gesamtzubau von 1,1 Gigawatt.

Die Detailanalyse von EUPD Research ergab, dass sich in dem Segment „einen fortwährenden Trend zu größeren Systemen“ zeigt. 61 Prozent der bislang für dieses Jahr gemeldeten 122.000 Photovoltaik-Anlagen in diesem Segment wiesen eine Leistung zwischen sieben und zehn Kilowatt auf. Es spiegele sich dabei auch in der Preisentwicklung wider. „Während sich die Systempreise für Kleinstanlagen bis drei Kilowatt im Vergleich vom 4. Quartal 2019 zum 4. Quartal 2020 um sieben Prozent reduziert haben, zeigt sich für die Größenklasse 3 bis 10 Kilowatt Preiskonstanz“, heißt es von EUPD Research weiter. Den Branchenumsatz für die kleinen Photovoltaik-Anlagen schätzen sie für 2020 auf 1,4 Milliarden Euro – ein Zuwachs um 73 Prozent gegenüber 2019, als er etwa 810 Millionen Euro betrug.

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